Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Regeneracja stacjonarnych baterii kwasowo-ołowiowych

Częściowo odsiarczona płyta akumulatora
Częściowo odsiarczona płyta akumulatora
J. Świątek, W. Hejnrych
Ciąg dalszy artykułu...

zmiany parametrów chemicznych w akumulatorze

W akumulatorze może wystąpić zmiana parametrów chemicznych elektrolitu oraz materiału aktywnego płyt. Powoduje to obniżenie pojemności dyspozycyjnej akumulatora. Na podstawie [3] i [4] mechanizm powstawiania oraz przebieg tych procesów możemy wyjaśnić w następujący sposób.

Zmiany zachodzące w elektrolicie
W trakcie pracy buforowej oraz ładwania i rozładowania baterii, elektrolit ma tendencję do miejscowej zmiany gęstości, czyli do rozwarstwienia się (stratyfikacji). Uformowany fabrycznie akumulator zwykle ma stały rozkład gęstości. W czasie jego eksploatacji na obiekcie stan ten zostaje zakłócony. W trakcie pracy buforowej zjawisko stratyfikacji jest konsekwencją opadania cięższych cząstek kwasu (zgodnie z prawem ciążenia). Natomiast podczas ładowania akumulatora i po rozładowaniu gęstość ulega podwyższeniu w obszarze między płytami. Natomiast powyżej i poniżej (czyli poza obrysem płyt) gęstość będzie taka, jaka była przed ładowaniem. W wyniku tych procesów w czasie eksploatacji baterii następuje rozwarstwienie się gęstości kwasu – od najniższej na górze do bardzo wysokiej na dole akumulatora. Taki stan jest niebezpieczny, ponieważ w miejscach o zwiększonej gęstości elementy akumulatora są bardziej podatne na korozję i uszkodzenia mechaniczne. Ponadto akumulator, w którym występuje zjawisko stratyfikacji elektrolitu, ma niższą pojemność, niższą SEM (siłę elektromotoryczną) i nierównomierny (związany z rozkładem gęstości kwasu) rozkład prądów międzyelektrodowych. Bateria wykazuje także większą podatność na samorozładowanie.

Osiągnięcie jednorodnej gęstości kwasu jest łatwym procesem, który można uzyskać przez mechaniczne lub elektryczne wymieszanie elektrolitu. Mieszanie mechaniczne (przez pompy powietrzne) jest praktycznie nieużywane w przypadku akumulatorów stacjonarnych. Dla tego typu ogniw wystarczy wykonywać mieszanie elektryczne przez podniesienie napięcia ładowania do 2,30/2,40 V na ogniwo. Jest to prosty zabieg, wręcz obowiązkowy po teście pojemności. Często jednak o tym zapominamy stosując standardowe charakterystyki ładowania IU, to jest ładowanie stałym prądem co do wartości (ograniczonym do prądu dziesięciogodzinnego baterii) oraz stałym napięciem buforowym.

Zmiany zachodzące w materiale aktywnym płyt
W trakcie rozładowania następuje zamiana energii chemicznej na elektryczną oraz w konsekwencji tego przemiana materiału aktywnego płyt na siarczan ołowiu (PbSO4). Kryształy siarczanów przy pełnym rozładowaniu pokrywają całą powierzchnię elektrod. Proces rekrystalizacji następuje w wyniku ładowania elektrycznego akumulatora kwasowego i chemicznie odwrotna przemiana siarczanów na materiał aktywny elektrod. Siarczany ołowiu powstałe w wyniku rozładowania są małe, ale pozostawione w dłuższym okresie na płytach mają tendencję do wzajemnego łączenia się tworząc duże kryształy. Zjawisko powstawania dużych kryształów na płytach może być konsekwencją pozostawienia baterii rozładowanej po jej pracy autonomicznej. Takie kryształy mogą także tworzyć się w trakcie długiego rozładowania, na przykład prądem 8 - 10-godzinnym lub mniejszym. Wynika to z faktu, że siarczany, które powstały w pierwszej fazie rozładowania, długo pozostają na płytach i łączą się w duże kryształy. Zjawisko powstawiania takich kryształów w starszych technologiach ogniw z kratkami płyt wysoko antymonowych występowało w dużo mniejszym stopniu i nie było aż tak groźne. Wprowadzenie innych dodatków w miejsce antymonu do stopów kratek płyt, takich jak wapń i selen, ograniczyło gazowanie akumulatorów, ale wpłynęło negatywnie na procesy morfologiczne związane z powstawaniem dużych kryształów.

Dodatkowo w typach ogniw wysoko antymonowych duży prąd ładowania buforowanego rozpuszczał takie kryształy i powodował rekrystalizację. We współczesnych technologiach akumulatorów kwasowych z kratkami elektrod ze stopów niskoantymonowych oraz bezantymonowych zjawisko powstawania dużych kryształów jest bardzo groźne. W końcowej części ładowania dla charakterystyki stałonapięciowej prąd jest bardzo mały. Z tego powodu część dużych kryształów siarczanu zostaje nierozpuszczona na płytach i jest powodem permanentnej utraty pojemności ogniw, gdyż takie kryształy siarczanu ograniczają powierzchnię czynną płyt. Termodynamicznie duże kryształy są stabilniejsze (trudno je zlikwidować), zaś kinetycznie mają gorszą proporcję powierzchni do masy, a więc trudniej ulegają procesom elektrochemicznym. Przy rekrystalizacji współczynnik rozpuszczania związany jest ze stężeniem jonów. Jeżeli nie osiągniemy wysokiej gęstości jonów, pomimo że prąd ładowania jest wysoki, efekt rozpuszczania jest słaby. Taki widok tylko częściowo odsiarczonej elektrody dodatniej przedstawia fotografia 1. Na elektrodzie obok PbO2 widać duże kryształy PbSO4.

Duże kryształy możemy zlikwidować stosując specjalną strategię ładowania lub dodając specjalistyczne związki (roztworów z silnymi utleniaczami) do elektrolitu. Ta druga metoda ma zastosowanie tylko dla ogniw z elektrolitem ciekłym.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Jak zoptymalizować sieci produkcyjne i sterujące »

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

drukarka etykiet systemy zasilania
Czujniki inteligentne działają coraz lepiej ze względu na dostępność coraz mniejszych i atrakcyjniejszych cenowo mikrokontrolerów. Dzięki nim nasze czujniki są w stanie (...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Szukasz  producenta komponentów przemysłowych? Sprawdź ich »

Kamery termowizyjne Dzięki wykorzystaniu innowacyjnych rozwiązań stosowanych w sektorze opieki zdrowotnej, zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych, te podstawowe (...) czytam dalej »

 


 


Oznaczniki kabli i przewodów - jakie wybrać »

Gdzie znajdziesz systemy zasilania dla każdej dziedziny przemysłu »

drukarka etykiet systemy zasilania
Sposoby oznaczania kabli i przewodów w elektrycznych są różne.Jedne mniej trwałe, a inne (...) czytam więcej » Oferują zaawansowane usługi badawczo-rozwojowe obejmujące elektronikę, wbudowane oprogramowanie, mechanikę systemu zasilania (...) czytam dalej »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaką drukarkę do oznaczeń elektrycznych wybrać»

etykietowanie kabli i przewodów Priorytetem przy oznaczaniu sieci i jej poszczególnych elementów czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych, kilometrów kabli, dziesiątek przełączników czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych jest ...... czytam dalej »


Automatyka i czujniki - dlaczego to takie ważne »

Poznaj tajemnicę elektryków - złączki bezszynowe »

Czujniki i automatyka złączki bezszynowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Czy wiesz jak wykonać montaż i jak można łączyć ze sobą złączki bez użycia szyn ... czytam dalej »

Zasilacze a odporność na zwarcia - dlaczego to takie ważne?

Promocje na kamery termowizyjne W sieciach zasilających obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej powszechnie stosuje się zasilacze bezprzerwowe UPS w celu ochrony ważnych urządzeń odbiorczych, wrażliwyc ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Uwaga konkurs! Znasz "elektrycznych" producentów? Zagraj i wygraj atrakcyjne nagrody »

Oświetlenie jakie wybrać aby przypominało światło dzienne Konkurs
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i ... czytam dalej » Weź udział w letnim konkursie i zgarnij nagrody. Co tydzien nowa gra i nowa szansa na wygraną. Sprawdź się i zawalcz o wygraną! chcę zagrać »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz ... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
6/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wpływ stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną
  • - Projekt zasilania oświetlenia terenu bazy logistycznej
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl